西安交通大学：材料科学与工程专业《材料凝固成形方法》课程教学大纲.pdf_大学文库

过凝固成形的基本原理、铸造工艺设计、砂型铸造、特种铸造、消失模铸造以及半固态铸造等具体液态成形工艺的系统学习，为学生系统讲授工程应用中主要的金属液态成形工艺设计、基本原理、工艺缺陷分析以及综合应用之间的关系。主要培养学生利用所学的基本理论知识解决实际工程问题的能力，使学生能够在分析具体零件结构与材质要求的基础上，针对具体的零件需求提出适用于实际生产的液态成形制造工艺和生产流程，并能根据相应的工艺原理和要求给出产品的制造工艺流程和缺陷预测，实现所需的产品质量和性能要求，达到能综合解决工程实际问题的能力和方法。课程教学中，要求教师既要给学生讲授金属材料凝固成形技术的基本原理和方法，还要强调凝固成形方法与产品质量、成形工艺参数优化的各种工艺工装及实际应用，让学生从铸造工艺设计的共性原理出发，结合具体的零件需求、质量要求和具体工艺特点，选择相应的最佳制备工艺方法，锻炼学生理论结合实际的能力。通过实验课程训练，使学生掌握砂型铸造工艺流程及其普适原理，对其他铸造工艺如金属型铸造、熔模铸造、压力铸造、离心铸造、连续铸造等特种铸造工艺和最新工艺进行创新性设计和运用。通过文献调研训练，使学生了解21世纪绿色铸造、近净成形的最新研究动态，建立终身学习的意识，并掌握查阅文献资料的能力，不断追求最新的知识理论，发展和完善知识体系。结合金属液态成形工艺学的发展前沿，锻炼学生发现问题、解决问题的能力。通过该课程的系统学习，要求学生理解铸造是一种不受零件尺寸、形状、合金种类、重量等因素限制，但在成形某一铸件时，需要考虑具体的铸件结构、合金类型、需求数量、生产条件、尺寸精度、表面粗糙度等综合因素，所选择的铸造工艺原则是：在满足铸件内外质量要求的前提下，应具有最低的单件生产成本和高的生产效率。在此基础上，要求学生重点掌握几种常用金属凝固成形方法的工艺流程、制备特点、缺陷类型、性能与应用，熟悉实际工程问题中的工艺设计思路和选取原则。课程组织学生分组讨论，每一组一名组长和若干组员，共同完成老师布置的课题，并以PPT讨论或课后作业的形式进行训练，锻炼学生查阅文献资料的能力，以及沟通交流与表达的能力。2.2课程的目标及学生应该达到的能力（1）基本工程知识分析能力

过凝固成形的基本原理、铸造工艺设计、砂型铸造、特种铸造、消失模铸造以及半固态铸造等具体液态成形工艺的系统学习，为学生系统讲授工程应用中主要的金属液态成形工艺设计、基本原理、工艺缺陷分析以及综合应用之间的关系。主要培养学生利用所学的基本理论知识解决实际工程问题的能力，使学生能够在分析具体零件结构与材质要求的基础上，针对具体的零件需求提出适用于实际生产的液态成形制造工艺和生产流程，并能根据相应的工艺原理和要求给出产品的制造工艺流程和缺陷预测，实现所需的产品质量和性能要求，达到能综合解决工程实际问题的能力和方法。课程教学中，要求教师既要给学生讲授金属材料凝固成形技术的基本原理和方法，还要强调凝固成形方法与产品质量、成形工艺参数优化的各种工艺工装及实际应用，让学生从铸造工艺设计的共性原理出发，结合具体的零件需求、质量要求和具体工艺特点，选择相应的最佳制备工艺方法，锻炼学生理论结合实际的能力。通过实验课程训练，使学生掌握砂型铸造工艺流程及其普适原理，对其他铸造工艺如金属型铸造、熔模铸造、压力铸造、离心铸造、连续铸造等特种铸造工艺和最新工艺进行创新性设计和运用。通过文献调研训练，使学生了解 21 世纪绿色铸造、近净成形的最新研究动态，建立终身学习的意识，并掌握查阅文献资料的能力，不断追求最新的知识理论，发展和完善知识体系。结合金属液态成形工艺学的发展前沿，锻炼学生发现问题、解决问题的能力。通过该课程的系统学习，要求学生理解铸造是一种不受零件尺寸、形状、合金种类、重量等因素限制，但在成形某一铸件时，需要考虑具体的铸件结构、合金类型、需求数量、生产条件、尺寸精度、表面粗糙度等综合因素，所选择的铸造工艺原则是：在满足铸件内外质量要求的前提下，应具有最低的单件生产成本和高的生产效率。在此基础上，要求学生重点掌握几种常用金属凝固成形方法的工艺流程、制备特点、缺陷类型、性能与应用，熟悉实际工程问题中的工艺设计思路和选取原则。课程组织学生分组讨论，每一组一名组长和若干组员，共同完成老师布置的课题，并以 PPT 讨论或课后作业的形式进行训练，锻炼学生查阅文献资料的能力，以及沟通交流与表达的能力。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力（1）基本工程知识分析能力

培养学生运用工程基本知识来分析工程问题，能灵活运用专业知识，使学生在掌握应用科学知识和方法的基础上，综合运用专业知识解决复杂工程问题。支撑毕业要求指标点1-4：具备综合应用数学、自然科学、工程基础及材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法、材料性能等专业知识的能力，用于解决材料领域的复杂工程问题。（2）复杂工程问题分析能力培养学生对工程选材、工艺参数及铸造方法的选择与综合判断，更好的帮助他们分析找出问题的关键，进而选择适当的方法进行解决问题。支撑毕业要求指标点2-3：通过所学专业知识结合文献研究，分析复杂工程问题中材料成分一工艺-组织一性能之间的相互关系，对比多种解决方案和路径，获得有效结论。（3）材料与工艺设计与创新能力根据液态金属凝固成形的工艺方法特点，对于具体的铸件要求、数量需求和生产成本，选择合适的铸造工艺方法和工艺流程，在材料工艺设计和铸造方案确定过程中体现创新意识，并能考虑社会、健康、安全、法律、文化和环境等因素。支撑毕业要求指标点3-3：针对材料领域的复杂工程问题，导求合适的材料系统或工艺流程，在设计环节中体现创新意识，并能考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。（4）与同行沟通交流能力培养学生沟通与交流能力，能够针对材料实际应用需求撰写问题来源、现状和解决措施等，并能有效地与班级同学或者小组成员进行交流沟通。支撑毕业要求指标点10-3：能够就材料领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。（5）终身学习与适应社会发展的能力通过自学环节，针对特定专题布置自学任务，让学生通过查阅文献或调研，对专题的现状和进展进行综述和概况，撰写自学报告，有效培养学生自学能力，强化终身学习意识和适应社会发展的能力。支撑毕业要求指标点12-1：了解材料领域的发展趋势和科学前沿，以及

培养学生运用工程基本知识来分析工程问题，能灵活运用专业知识，使学生在掌握应用科学知识和方法的基础上，综合运用专业知识解决复杂工程问题。支撑毕业要求指标点 1-4：具备综合应用数学、自然科学、工程基础及材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法、材料性能等专业知识的能力，用于解决材料领域的复杂工程问题。（2）复杂工程问题分析能力培养学生对工程选材、工艺参数及铸造方法的选择与综合判断，更好的帮助他们分析找出问题的关键，进而选择适当的方法进行解决问题。支撑毕业要求指标点 2-3：通过所学专业知识结合文献研究，分析复杂工程问题中材料成分-工艺-组织-性能之间的相互关系，对比多种解决方案和路径，获得有效结论。（3）材料与工艺设计与创新能力根据液态金属凝固成形的工艺方法特点，对于具体的铸件要求、数量需求和生产成本，选择合适的铸造工艺方法和工艺流程，在材料工艺设计和铸造方案确定过程中体现创新意识，并能考虑社会、健康、安全、法律、文化和环境等因素。支撑毕业要求指标点 3-3：针对材料领域的复杂工程问题，寻求合适的材料系统或工艺流程，在设计环节中体现创新意识，并能考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。（4）与同行沟通交流能力培养学生沟通与交流能力，能够针对材料实际应用需求撰写问题来源、现状和解决措施等，并能有效地与班级同学或者小组成员进行交流沟通。支撑毕业要求指标点 10-3：能够就材料领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。（5）终身学习与适应社会发展的能力通过自学环节，针对特定专题布置自学任务，让学生通过查阅文献或调研，对专题的现状和进展进行综述和概况，撰写自学报告，有效培养学生自学能力，强化终身学习意识和适应社会发展的能力。支撑毕业要求指标点 12-1：了解材料领域的发展趋势和科学前沿，以及

教学方式章节学时（授课、教学内容教学要求对课程目标顺序分配实验、上（知识要求及能力要求）的支撑关系机、讨论）主要讲述金属及合金的凝固方式、影响凝固方式的因素；液态金属的充型课程目标1授课掌握凝固成形的工艺特点、缺陷形成原因和组第一章课程目标2能力及影响因素：凝固成形过程的收自学织控制途径缩特点、铸造应力分析成形件的凝课程目标5固组织特点及控制途径。授课、主要讲授铸件结构设计、铸造性能对课程目标3掌握铸件结构设计原则和要求、浇注系统的构讨论第二章铸件结构的要求：浇注系统、冒口、成、分类、设计原则和应用课程目标4自学冷铁的设计原则及应用。砂型铸造的工艺流程、砂型铸造对造型材料的要求、应用特点及范围；粘砂型铸造工艺及砂型造型材料的分类、组成、投课课程目标3第三章土砂、水玻璃砂、有机粘结砂的特点、C性质及特，各自的应用范围：铸造涂料的选择自学课程目标5要求和应用：铸造涂料的选择、性能与性能。要求、配制和使用。特种铸造的基本原理、工艺特点；各授课、掌握特种铸造的基本原理，特别是金属型铸造类特种铸造的适用范围、产品性能特课程目标2第四章讨论8的特点、模具设计和适用范围：压力铸造的工点：特种铸造模具设计和铸造涂料的课程目标3自学艺流程、特点：熔模铸造特点和工艺等。要求、工艺参数的确定等。消失模铸造的工艺流程、特点和适用投课消失模铸造原理、工艺流程和关键技术：消失性：消失模铸造工艺原理、铸型形成课程目标2第五章讨论模铸造适用范围及特点：泡沫塑料摸的气化和课程目标5机理、性能变化：泡沫塑料摸的气化自学金属液充型过程等。充型过程及性能变化：消失模铸造关

章节顺序教学内容学时分配教学方式（授课、实验、上机、讨论）教学要求（知识要求及能力要求）对课程目标的支撑关系第一章主要讲述金属及合金的凝固方式、影响凝固方式的因素；液态金属的充型能力及影响因素；凝固成形过程的收缩特点、铸造应力分析；成形件的凝固组织特点及控制途径。 4 授课自学掌握凝固成形的工艺特点、缺陷形成原因和组织控制途径课程目标 1 课程目标 2 课程目标 5 第二章主要讲授铸件结构设计、铸造性能对铸件结构的要求；浇注系统、冒口、冷铁的设计原则及应用。 4 授课、讨论自学掌握铸件结构设计原则和要求、浇注系统的构成、分类、设计原则和应用课程目标 3 课程目标 4 第三章砂型铸造的工艺流程、砂型铸造对造型材料的要求、应用特点及范围；粘土砂、水玻璃砂、有机粘结砂的特点、要求和应用；铸造涂料的选择、性能要求、配制和使用。 6 授课自学砂型铸造工艺及砂型造型材料的分类、组成、性质及特，各自的应用范围；铸造涂料的选择与性能。课程目标 3 课程目标 5 第四章特种铸造的基本原理、工艺特点；各类特种铸造的适用范围、产品性能特点；特种铸造模具设计和铸造涂料的要求、工艺参数的确定等。 8 授课、讨论自学掌握特种铸造的基本原理，特别是金属型铸造的特点、模具设计和适用范围；压力铸造的工艺流程、特点；熔模铸造特点和工艺等。课程目标 2 课程目标 3 第五章消失模铸造的工艺流程、特点和适用性；消失模铸造工艺原理、铸型形成机理、性能变化；泡沫塑料摸的气化、充型过程及性能变化；消失模铸造关 6 授课讨论自学消失模铸造原理、工艺流程和关键技术；消失模铸造适用范围及特点；泡沫塑料摸的气化和金属液充型过程等。课程目标 2 课程目标 5